首页 >人工智能 > 内容

新的生物材料可以针对医疗应用进行微调

人工智能 2021-04-26 15:30:25

英国和的研究人员已经成功地对新型热塑性生物材料进行了“微调”,以使其在人体中的降解速率及其机械性能得以独立控制。这种材料是一种聚酯,由英国伯明翰大学和杜克大学的一个团队设计用于软组织修复或柔性生物电子学。

成功复制出生物组织必要的弹性和强度,但又能在适当的时间范围内进行生物降解的材料,很难进行工程设计。这是因为用来产生材料机械性能的化学物质通常还会控制其降解速率。

在一项新的进展中,研究小组现已展示了如何添加琥珀酸(一种体内天然存在的产物)来控制降解速率。

在发表于《自然通讯》上的一项新研究中,研究人员展示了聚酯生物材料如何在四个月的时间内逐渐降解,健康的组织长成并最终取代了植入物。还对大鼠进行了测试,以确认该材料的生物相容性和安全性。

通过改变琥珀酸的量,团队可以控制水渗透材料的速率,从而控制降解速度。通常,增加降解速度的结构变化会导致强度损失,但是这种材料的设计具有特定的立体化学,可以模仿天然橡胶,并可以对其机械性能进行精细控制。这意味着可以通过进行适当的立体化学调节来补偿强度的任何损失。这是迄今为止在任何其他可降解生物材料中均未实现的重大进步。

该研究的合著者安德鲁·道夫(Andrew Dove)教授解释说:“生物组织非常复杂,具有不同的弹性特性。数十年来,人们一直在努力生产具有适当物理特性并且还会在体内降解的合成替代品。

“部分挑战是'一刀切”的方法行不通。我们的研究开辟了工程化生物植入物的可能性,该生物植入物的性质可以针对每种特定应用进行微调。”

在杜克大学化学,机械工程和材料科学领域担任双重职务的马修·贝克尔教授指出,生物材料和再生医学界已被严格限制为少数几种材料,这些材料缺乏本研究报告的特性多样性。“我们开发的材料在不断寻找新的生物材料方面取得了真正的进步。该材料的可调性使其适用于从替换骨头到血管支架再到可穿戴电子设备的各种不同应用。另外的工作证明了生物相容性该材料及其在更高级的演示中的使用正在进行中。”

郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时候联系我们修改或删除,多谢。